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计算机测控技术及应用范文1
关键词 EXCEL；环境空气质量；AQI；自动计算
中图分类号X3 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）121-0227-03
2013年1月1日起，京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市等共74个城市按照环境空气新标准《环境空气质量标准》（GB3095-2012）要求进行监测与评价。新标准增加了污染物监测项目，严格了部分污染物浓度限值。空气日报中，由包含六项污染物的空气质量指数（AQI）替换了原来包含三项污染物的空气污染指数（API），评价方法更加复杂，靠人工计算工作量非常大。一些软件虽有自动统计功能，但也存在局限性，例如本单位的软件尚不能统计AQI，上级环保部门数据库虽然功能较齐全，但只能进行整年或者整月的统计，而且必须是上报后的数据才能统计出结果，时效性欠佳。EXCEL 2003是一款简单易学且普及的软件，使用门槛低，无人员权限限制。前人曾探讨过应用EXCEL来计算评价单个AQI，但其在污染物浓度取值超出范围及存在两个以上首要污染物时存在漏洞，而且尚无对任意日期范围内自动统计及自动生成图表方面的研究。
本文介绍的EXCEL 2003软件的应用结果，只要在相应单元格中输入各项空气污染物浓度日均值，excel可自动批量计算每日空气质量指数，并显示空气质量级别及首要污染物、超标污染物；输入需要统计的起止日期，EXCEL便能自动统计给定日期范围内的有效天数，AQI最大值、最小值、均值及各级别空气质量的天数等信息，并自动生成空气质量各级别天数比例的饼状图；同时，输入统计时段，可自动生成一张包含各污染物最大日均值、平均值、特定百分位数、单项污染指数、最大日超标倍数、超标率等项目的评价表，方便且直观。
1原理
1.1空气质量指数（AQI）的计算
污染物项目P的空气质量分指数按式（1）计算：
环境空气质量指数及空气质量分指数的计算结果应全部进位取整数，不保留小数。空气质量指数的范围为0500，指数越大，级别越高，说明污染越严重。
1.2首要污染物及超标污染物的确定方法
AQI大于50时，IAQI最大的污染物为首要污染物，若IAQI最大的污染物为两项或两项以上时，并列为首要污染物。IAQI大于100的污染物为超标污染物。
1.3基本评价项目、评价标准及评价方法
基本评价项目包括二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）共6项。各项目评价执行《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中的二级标准。
污染物浓度评价结果符合GB3095-2012和HJ663-2013的规定，即为达标。其中，污染物年评价达标是指该污染物年平均浓度（CO和O3除外）和特定百分位数浓度（SO2、NO2日均值的第98百分位数，CO、PM10、PM2.5日均值的第95百分位数，O3的日最大8小时滑动平均值的第90百分位数）同时达标。
2 应用EXCEL的函数公式编制相关统计表
EXCEL工作簿包含“日报AQI”、“环境空气质量统计”和“主要污染物评价结果”三张EXCEL表格。我们设置白色背景的单元格为输入区域，深绿色背景的单元格为字段区域，浅绿色背景的表格为函数自动统计结果的区域。
2.1“日报AQ1”表格的制作
表格的第一、二行用来显示字段名，本表包含18列，A列至G列为输入区域，分别用于输入日期及六项基本空气污染物的日均值、H列至R列为自动计算输出区域，分别显示六项污染物的空气质量分指数IAQIn、AQI、空气质量级别、空气质量类别、首要污染物和超标污染物。见图1。
根据空气质量分指数IAQIn的计算方法，应用IF嵌套函数进行分段线性计算，同时应用ROUNDUP函数实现计算结果的进位取整，即可计算出相应污染物的质量分指数。以SO2为例说明空气质量分指数的计算方法，在H3单位格内输入公式：=ROUNDUP（IF（B3
这样，只要在B3单元格中输入一个SO2日均值浓度，H3单元格即自动显示SO2的质量分指数。NO2、PM10、PM2.5、CO、O3的空气质量分指数同理可得。
N3单元格利用MAX函数确定空气质量指数AQI，同时利用IF、AND函数排除分指数均为0时的异常情况，公式为：=IF（AND（H3=0，I3=0，J3=0，K3=0，L3=0，M3=0），””，MAX（H3，I3，J3，K3，L3，M3））。
O3单元格利用IF嵌套函数实现对空气质量级别的描述。公式为：=IF（N3=""，""，IF（N3
P3单元格利用IF嵌套函数实现对空气质量类别的描述。公式为：=IF（O3=""，""，IF（O3="一级"，"优"，IF（O3="二级"，"良"，IF（O3="三级"，"轻度污染"，IF（O3="四级"，"中度污染"，IF（O3="五级"，"重度污染"，"严重污染"））））））。
Q3单元格显示首要污染物。AQI为空值或小等于50时，不显示首要污染物。当有两种或两种以上首要污染物时，则能将所有首要污染物同时显示。公式为：=IF（N3=""，""，IF（N3
R3单元格显示超标污染物。AQI为空值或小等于100时，不显示超标污染物。公式为：=IF（N3=""，""，IF（N3100，"二氧化硫"，""））&（IF（I3>100，"二氧化氮"，""））&（IF（J3>100，"可吸入颗粒物"，""））&（IF（L3>100，"一氧化碳"，""））&（IF（M3>100，"臭氧日最大8小时值"，""））&（IF（K3>100，"细颗粒物"，""））））。
将A3至R3的公式自动向下填充（假定向下填充至第10000行）。
对手动输入的A列至G列进行数据有效性设置，可防止输入不合适的数据而扰乱后期的统计结果。
2.2 “环境空气质量统计”表格制作
如图2，在深绿色背景的单元格内输入需要统计的项目字段，预留B1、D1单元格，用来手动输入统计起止日期。B2至B17单元格及D3至D8单元格为自动计算输出区域，即显示给定日期范围内相应的统计数据。下面分别介绍：
B2单元格显示给定日期范围内AQI不为空值的天数，利用数组公式可实现：=SUMPRODUCT（（日报AQI！$A$3：$A$10000>=B1）*（日报AQI！$A$3：$A$10000
B3-B8单元格分别显示给定日期范围内不同质量类别的天数。以“优的天数”为例，B3的公式为：=SUMPRODUCT（（日报AQI！$A$3：$A$10000>=B1）*（日报AQI！$A$3：$A$10000
D3-D8单元格分别显示给定日期范围内不同质量类别的天数比例，以“优的天数比例”为例，D3的公式为：=B3/B2。
B9单元格显示给定日期范围内的AQI均值，保留整数。公式为：=ROUNDUP（AVERAGE（IF（（日报AQI！$A$3：$A$10000>=B1）*（日报AQI！$A$3：$A$10000
B10和B11单元格分别显示给定日期范围内AQI的最小值和最大值，以最小值为例，公式为：=MIN（IF（（日报AQI！$A$3：$A$10000>=B1）*（日报AQI！$A$3：$A$10000
B12-B17单元格分别显示给定日期范围内各首要污染物的天数。以“首要污染物为可吸入颗粒物的天数”为例，公式为：=SUM（N（（日报AQI！A$3：A$10000>=B1）*（日报AQI！A$3：A$10000
在C9：D17区域范围内，插入饼状图，源数据选取“=环境空气质量统计！C3：D8”，根据《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012）规定选择表征颜色，即生成给定日期范围内的不同空气质量级别天数比例的扇形图，简洁美观。
为了避免输入错误的日期格式，可在菜单栏“数据”-“有效性”中选择“允许日期”，进行相应的设置即可。
2.3 “主要污染物评价结果”表格制作
“主要污染物评价结果”表格主要统计指定日期范围内的各空气污染指标的大值日均值、平均浓度、特定百分位数、单项指数、日最大超标倍数、超标率等。首先，设计好表格格式，输入污染物指标名称及评价项目，标记上深绿色背景，然后在需要利用EXCEL公式自动计算的单元格范围标记上浅绿色背景，如图3。
下面以二氧化硫为例说明各评价项目的计算公式。
B4单元格计算最大日均值，公式为：=MAX（IF（（日报AQI！A3：A10000>=E2）*（日报AQI！A3：A10000
B5单元格计算平均浓度，公式为：=ROUND（AVERAGE（IF（（日报AQI！A3：A10000>=E2）*（日报AQI！A3：A10000
B6单元格计算特定百分位数，公式为：=ROUND（PERCENTILE（IF（（AQI计算！$A$3：$A$10000>=$E$2）*（AQI计算！$A$3：$A$10000
B7单元格计算单项指数，公式为：=ROUND（MAX（B5/0.06，B6/0.15），2）。
B8单元格计算最大日超标倍数，公式为：=IF（B4
B9单元格计算超标率，公式为：=ROUND（SUMPRODUCT（（AQI计算！$A$3：$A$10000>=E2）*（AQI计算！$A$3：$A$100000.15））/SUMPRODUCT（（AQI计算！$A$3：$A$10000>=E2）*（AQI计算！$A$3：$A$10000
3 数据验证
3.1 “日报AQI”批量计算结果的验证
将我市2013年1月1日-2013年12月31日监测的六项污染物日均值浓度复制到工作表“日报AQI”中，EXCEL自动计算得出分指数、空气质量指数、首要污染物、超标污染物等结果，与福建省环境监测数据管理信息系统中的统计结果完全一致。
3.2 “环境空气质量统计”表及“主要污染物评价结果”表的计算结果验证
在“环境空气质量统计”及“主要污染物评价结果”表格的空白单元格分别输入起始日期“2013-1-1”和终止日期“2013-12-31”，excel自动统计的结果与福建省环境监测数据管理信息系统中的统计结果一致。
4 结论
用EXCEL编制公式来自动计算空气污染指数及自动评价，只要电脑有EXCEL 2003以上版本就可以使用，不需要网络连接，没有权限限制，可以实时计算，成本忽略不计，而且随着评价方法的改变，更改公式也很容易，是环境分析人员日常统计的好帮手。
参考文献
[1]GB 3095-2012环境空气质量标准[S].
[2]HJ 633-2012环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）[S].
计算机测控技术及应用范文2
分析了当前测控专业学生计算机应用能力的培养现状及重要性。阐述了按照“重视基础，加强实践，突出应用能力”的原则进行教学改革，在课堂教学、实践教学及考核方式等方面，积极开展多渠道多方面进行应用能力培养的途径和方法，并通过教学内容的更新以及师资队伍建设保持应用能力培养的“先进性”和可持续性,才能不断为社会输送具有创新能力的高素质应用型人才。
关键词：
计算机教育；应用能力；教学改革
测控技术及仪器专业是仪器科学与技术和控制科学与技术交叉融合而形成的综合性学科，该专业学生的计算机应用能力，是学生专业综合素质与工程实践能力重要组成部分，尤其在当今信息时代，是从事测控技术及仪器专业必备的基本技能之一。利用专业课程设置改革、提高的有利契机，摸索出了一套提高测控技术及仪器专业计算机应用能力运作模式，这套模式的核心应该是,基于产学研的密切结合，通过本专业计算机各相关课程教学时数及教学内容的合理设置，强化学生和教师的参与性、教学内容的工程应用性和先进性，着力培养学生的计算机测控系统的设计能力和计算机技术工程应用能力，以提高学生的专业综合素质。达到提高教学水平，培养高素质本科层次应用型人才的最终目的。
1学生计算机应用能力状况
当前，高校对于计算机类专业学生的培养已基本形成了一套较为规范的体系，但在一般非计算机专业学生的计算机应用能力培养的定位上还存在不同意见，尤其是像测控专业这样工科专业中对计算机应用能力要求相对特殊的学科，计算机应用能力培养的定位还有待厘清，因而导致了在课程设置、教学实践、能力评价等培养环节上的有所欠缺。主要体现在：目前计算机相关课程设置及教学环节中还存在进一步有机衔接的问题，需要抓住关键要素，提出解决的办法和思路。通过自身以及其他教师的教学经验和国内高校同行的学习和交流，进一步清晰思路，把握问题关键，提出围绕提高学生计算机应用能力的要求合理设置课程的基本框架。如何将教学环节与生产科研企业的工作有机结合，以适合的工程实践性技术课题引入教学内容，并进一步引导相关课程的设置，具体包括：1）合理安排教学计划与内容合理安排计算机相关课程的教学计划与内容，是确保教学质量的基本条件。2）选定适合的合作企业，将工程实践性技术课题充实到教学内容中工程实践性技术课题是锻炼和培养学生计算机应用能力，提高学习积极性的重要手段。3）改进理论教学手段和方法及时鼓励与准确引导相结合的启发式教学方法，积极鼓励学生参加各类计算机及相关应用系统设计制作竞赛，在工程实践中消化理论知识，锻炼学生的计算机应用技能，使学生今后较快的适应本专业的工程实践活动。4）加强实验实践教学环节实验实践教学环节对于巩固学生理论知识，培养专业技能，具有不可替代重要作用。目前，测控技术及仪器专业本科生计算机应用能力国内外差别很大，国内各高校由于教学科研实力及培养学生类型的差别，也都不尽相同。例如，有资料表明英国Cranfield大学的教学内容主要是结合导师的研究，更多具有尝试性、研究性。这样有利于学生创造性能力的培养与发挥。在美国，研究型大学是创新人才培养的重要基地。美国研究型大学根据其教学与科研紧密结合、本科生教育与研究生教育有机衔接的特点，把培养学生的创新能力与创业精神，作为美国本科教育改革的重要方向之一。重点发展学生智力与思维水平，形成交流信息与思想的技能，培养研究与发现的兴趣。建立基于研究的学习模式，帮助学生发现自己的兴趣和挖掘自身的潜能，为学生未来学术或职业发展培养分析与研究能力。本科生参与科研的方式主要有：一是本科生参加以教师为主的课题研究小组，担任课题研究助理；二是自行提出研究性项目或创造性设计。在教师指导下独立开展研究。学校为此设立专项资金支持本科生参加科研，成立专门机构负责管理与组织本科生科研活动。此外，学生还独立创办学术性杂志，供本科学生发表科研成果。同时，鼓励本科生在校期间参加创业活动，培养学生敢于冒险与承担风险的企业家精神，为学生毕业后创办产业奠定基础。我国在校大学生同世界发达地区比较更侧重于理论知识的灌输，缺少的主要是动手能力和创造性。这也与我国的文化传统有关。从民族整体性格上看，中国人爱面子，害怕失败，不愿尝试，做事侧重于在理论上研究，实践比较缺乏。培养应用型人才的高校，更直接面对社会生产实践活动的迫切需求。在当今信息化时代，对于测控技术与仪器专业毕业生来说，具有较强的计算机应用技能及计算机测控应用系统的设计能力，无疑在今后的激烈竞争环境中，占据较为有利的地位。
1.2培养学生计算机应用能力与创新意识,提高学生综合素质基于计算机技术的信号采集与适时反馈控制是当前测控技术与仪器专业的主要技术手段，进行计算机应用能力的培养能充分调动学生的主观能动性，有利于培养学生的工程意识和运用基础理论知识解决工程实际问题的能力。还可以培养学生的缜密、全面、具有可操作性的技术设计思维方式。同时，还有利于培养学生合作共事能力,并且在此阶段培养的创新意识与能力，对学生的成长有着不可估量的影响。
2计算机应用能力培养的基本措施
2.1从计算机相关课程体系设置，形成有效整合课程体系的设置，主要由培养目标拉动。要培养测控专业的学生计算机应用能力，这一具体培养目标，并且兼顾考虑学生将来进一步深造的需求，从专业基础课到专业课中，以微机原理单片机原理及系统设计计算机控制技术为主干，各课程课时分配，内容安排应该各有侧重，突出实践环节。整合计算机信息基础、计算机语言（C）、虚拟仪器技术、控制工程基础等课程中讲授。从而建立起提高学生计算机应用能力的要求合理设置课程的基本框架。
2.2从课程实践环节入手，突出体现计算机应用技能的培养。测控专业计算机应用能力主要体现在应用计算机或单片机系统设计或制作嵌入式测控系统或装置，扎实的理论基础和动手实践能力不可偏废。这就要求以理论教学为基础，通过课程内实验逐步强化理论知识的理解与吸收，并同时提高实践动手能力，进一步通过精密仪器仪表课程设计、单片机课程设计和计算机控制技术课程设计等相关实践环节中突出体现计算机应用技能的培养。最终通过毕业设计环节，得到升华与提高。
2.3注重全面综合专业素质的培养将学生计算机应用能力的培养，融合在电子工程基本分析与应用能力、工业产品质量检测，现代仪器仪表和测控技术装备的应用、维护和管理能力、过程质量控制，质量工程系统设计、开发、实施与管理能力、现代测控系统的集成、设计、开发与应用能力的培养中，使学生的综合专业素质得到全面提高。
2.4为其他专业能力的培养方法提供借鉴学生专业素质的培养，是多方面的。计算机应用能力的培养与提高，为电子工程基本分析与应用能力、工业产品质量检测，现代仪器仪表和测控技术装备的应用、维护和管理能力、过程质量控制，质量工程系统设计、开发、实施与管理能力、现代测控系统的集成、设计、开发与应用能力等其他专业能力的培养，提供方法与借鉴。
3利用多渠道引导学生自我提高计算机应用能力
通过引导和鼓励学生积极参与参加各级乃至全国大学生电子设计大赛等各类专业赛事，组织和参加校内电子或计算机类学生社团、协会等多种形式，这是提高学生理论联系实际，解决实际问题的能力的良好途径。利用网络技术，设立相关课程与实践活动的交流平台，师生间已经同学间可以通过这一平台交流，解决学生可能遇到的各种问题，吸取新的知识、新的思路和新的信息。从而提高学习效率的重要途径。另外，通过改进考核方式，增加实践环节在考核中所占的分量，鼓励学生灵活有效地掌握知识，摒除死记硬背，机械地学习之恶习。这也是提高能力的有效途径。
4结束语
总之，按照“重视基础，加强实践，突出应用能力”的原则进行教学改革，在课堂教学、实践教学及考核方式等方面，积极开展多渠道多方面进行应用能力培养的途径和方法，并通过教学内容的更新以及师资队伍建设保持应用能力培养的“先进性”和可持续性,才能不断为社会输送符合时代要求的应用型人才。提高学生计算机应用能力，既是时代的要求，也是一个值得不断深入研究的课题。事实证明，采取适当的方法和措施，针对学生具体情况的变化，不断改进教学思维、模式、内容和方法，以适应培养具有创新能力的高素质应用型人才的要求，就能够在教学实践中取得良好的效果。
参考文献：
[1]朱利娜.注重加强非计算机专业大学生计算机应用能力的培养[J].高等教育研究学报,2007,30(2):60-61.
计算机测控技术及应用范文3
随着工业生产制造技术的飞速发展，现代工业生产对于数据采集的要求也越来越高，过去传统式的测量采集方法已经完全不能够适应现如今的工业生产需求，因此，迫切需要采用新的数据采集测量方法。计算机通信技术的发展和应用，为远程数据采集测量系统的应用提供了一条新的渠道。如何利用计算机数据通信技术构建智能化的远程测控系统，是每一个数据采集测量供应商目前重点研究的课题之一。
1基于计算机数据通信技术的远程测控系统概述
1.1计算机数据通信技术的特点
1）通信速度快。计算机数据通信是利用计算机实现数据交互与通信传输，而计算机实现数据传输通信的基本方式是电信号或者光信号的传输，因此利用计算机实现的数据通信，其通信传输速度非常快，适宜于构建对数据采集测量实时性要求特别高的数据采集测控系统。2）传输可靠性高。计算机通信传输系统相比其他的数据传输系统，其可靠性要高的多，这主要是得益于计算机数据通信采用的通信协议和传输机制，确保了数据在传输过程中不会丢失。3）可操作性强。利用计算机通信技术实现采集和传输的数据，可操作性强，能给轻易的实现对数据的转换、存储、调用访问和删除等操作，也可以将采集到的数据作为后向通道设备的数据源进行封装，大大提高了基于计算机通信实现的远程测控系统的数据采集与测控的可操作性。
1.2远程测控系统功能模块划分设计
按照目前远程测控系统的一般功能，基于计算机数据通信技术实现的远程测控系统，其功能主要由以下几个模块构成：1）数据采集模块。数据采集模块一般由传感器完成，对数据完成采集并转换为相应的电参数输出。2）数据处理模块。数据处理模块主要是对采集到的电参数进行模数转换或者进行滤波调理等预处理。3）数据传输模块。数据传输模块主要是对预处理后的数据进行发送传输，实现远程测控。4）数据存储模块。依靠数据库实现数据的存储功能，同时对数据存储进行权限的设置，以确保数据访问的安全性。5）数据显示调用模块。数据经过远程采集与传输测控，最终被显示，以提供决策分析。2计算机数据通信技术在远程测控系统中的应用探讨
2.1基于计算机通信的远程测控系统结构框架设计
基于计算机通信技术实现的远程测控系统，其基本结构层次可以分为如下几个层次：
2.1.1中央控制管理客户端
由管理PC和专用控制软件系统实现，用于实现在电脑客户端对整个远程测控系统的数据显示、存储、分析以及相关设备的远程操作，同时中央控制管理客户端还可以通过对数据库服务器的访问实现对相关远程测控数据的读取访问。
2.1.2网络传输层
通过专门铺设的光纤网络，实现远程采集到的数据在光纤环网内的光速传播，提高了数据传输和计算机通信的实时性，同时借助于管理服务器、数据库服务器、磁盘阵列以及交换机等网络传输中转设备实现网络传输层的构建，用于对远程测控系统的网络传输控制。
2.1.3数据采集控制器
数据采集控制器主要是通过对数据采集板卡的控制，实现对需要采集测量的数据的自动采集与传输，通过配备的网络传输接口将采集到的数据直接以数字信号的形式联网传输。数据采集控制器可以进行采集速率、采集模式、接口设置等参数的设置，以实现对计算机通信相关参数的适应。
2.1.4前端传感器
通过对需要采集的参数配置合理的传感器，将所需要采集的参数转换为合适的电参数，或者根据采集的需求，将相关被采集量直接转换为数字量进入网络联网传输。在对传感器进行选型的时候，需要注意结合被采集参数的特点与传输要求合理的选择合适的传感器。
2.2远程测控系统的计算机通信关键技术探讨
2.2.1多种信号接口的兼容问题
尽管利用现场总线系统能够实现远程测控系统从数据采集到数据分析和存储的全自动化控制，但是基于计算机通信实现的远程测控系统在具体的技术实现上，还是存在多种不同厂家设备的不同信号接口之间兼容性的问题，目前合理的解决方案就是将不同厂家的不同设备的信号接口统一转换为光纤输入接口，统一进入光纤网络进行传输，避免了不同信号接口之间由于传输协议的不兼容而带来的其他数据采集问题，确保了数据采集的万无一失。下面重点探讨不同类型的数据信息采集接口的实现，这是因为信息传输层的实现，必须要解决不同的网络设备接入网络传输层的接口问题，不同的设备有不同的接口，因此信息传输层需要解决不同的接口接入问题。具体的接口接入可以分为如下几类进行探讨：1）对于视频监控类的数据采集，视频和控制信号均通过高品质视频电缆及数据线缆传送，确保图像在传输过程中无衰减，达到优质图像的效果。摄像机单元的视频传输采用SYV-75-5视频电缆连接至控制中心视频处理设备，以实现视频信号的联网传输。2）其他网络通信设备一般采用RS232串行通信接口，或者采用RJ-45通信接口实现信息中转，因此对于采用这两类通信接口的网络设备或者其他设备，可以方便采用RS-232通信转接口或者RJ-45通信转接口实现信息的传输。
2.2.2远程测控系统的可靠性保证设计
为了确保远程测控系统的万无一失，必须要对基于计算机通信的远程测控系统进行可靠性保证设计，具体做法包括：首先，对网络传输层的关键网络设备，如核心交换机、服务器等都进行冗余设计，确保不会由于死机造成采集数据的丢失；其次，对相关设备的电源供电系统进行UPS延时供电设计，依靠UPS后备电源实现关键的数据采集设备及测控设备的不断电连续放映控制；最后，对所需要存储的采集数据进行数字拷贝，以防止由于意外原因造成数据的丢失。从上述三个方面进行可靠性设计相信能够确保远程测控系统的高可靠性。
计算机测控技术及应用范文4
[关键词]测控技术 发展 应用
中图分类号：G276 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0258-01
1 引言
现代测控技术作为一门高新技术，是现代工业技术中的重要支柱，它以电子、测量、测控等学科为基础，涉及电子计算机技术、测试测量技术、信息处理技术、仪器仪表技术、信息网络技术及自动控制技术等领域。随着社会经济的发展和全球化水平的不断提高，以及现代科学技术的不断融入和发展，促进了现代测控技术在很大程度上的进步与发展，使其向着网络、微型、虚拟、远程、智能以及集成化方面上快速的发展。而现代测控技术在国防、工业和农行等领域的各个方面上都应用相当广泛，同时它在实践上也是一门很强的技术，尤其在广度和深度上的应用也得到相当发的扩充，影响力也随之逐渐增大，具有良好的发展前景，必将推动现代技术水平的改进，为加快现代社会进步和生产率上的提高做出了巨大的贡献。
2 现代测控技术的特点
现代测控技术作为现代信息技术的重要组成部分，涉及测试测量、信息处理、计算机网络、仪器仪表及自动控制等领域的技术。具有以下特点：网络、分布式、数字以及智能等。
2.1 智能化
在现代测控系统应用中的设备，主要是以微处理器最为基础，同时运用智能化的仪器仪表，凸显出功能多样化、灵巧快捷和使用方便等方面的特点。随着人工智能技术的引进和电子技术的不断发展，智能化仪器设备呈现出的更加高科技化，智能化仪器的计算方法和计算能力不断得到加强，使得现代测控技术得到很大的提高。
2.2 数字化
在现代测控技术领域中，数字化特点主要体现在以下方面：传感器的数字化控制，控制器到远程终端设备的数字化控制，通信、信号处理等过程的数字化控制等。
2.3 网络化
现代测控技术随着计算机网络技术的迅速发展，正朝着网络化、分布性和开放性的方向迈进。这种发展趋势推动了测控系统功能的扩展灵活性、性能高效性、使用简便性的不断深化。现代测控技术网络化的特点体现在测控技术、传感器技术、计算机网络技术的结合，可以方便快捷地组建网络化、分布式的测控系统。随着计算机信息网络技术的迅猛发展及相关技术的不断完善，网络信息系统的规模更加庞大，在通信、航空航天、国防和气象等领域应用现代测控技术越来越广泛、越来越深入。
2.4 分布式化
现代测控技术设备可以多地点布设，可以有效地检测出既符合要求又需要仪器设备的地方。这种分布式测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础，将系统内所使用设备连接起来，组合成符合要求的分布式测控系统。分布式测试系统具有安全可靠、拓展便捷、运行快速、使用灵活等优点，从而大大降低了测控成本，提高了测控效率。
3 现代测控技术的发展
现代测控技术以计算机技术为核心，集控制和测量为一体，实现过程控制的自动化，已经在很多方面得到了广泛的应用。
3.1 发展现状
现代测控系统是一个综合系统，分为基本型、闭环控制型和标准通用接口型三大类型，主要包括控制器部分、程控设备和仪器、测控应用软件、总线与接口部分、被测对象等五个部分。随着科学技术的不断进步，现代测控技术飞速发展，并广泛应用于现代社会经济发展方方面面。然而，与世界发达国家相比，我国的现代测控技术水平还存在不少差距，主要表现在智能化、数字化、微型化等方面。尚未达到一个高水平的阶段。因此，我国必须在引进高科技的先进设施的同时，借鉴国外高科技的技术发展模式，积极开拓创新，推进我国测控市场的发展，提升我国高新技术含量产品在国际市场竞争中的竞争力。
3.2 发展趋势及前景
首先，日臻先进的科学技术为现代测控技术的迅速发展提供了技术保障，开放化、标准化已经成为现代测控技术发展的趋势。无论从技术角度，还是从市场角度来看，开放化测控技术都是现代测控技术的发展趋势，也将成为市场应用的主流。它可以让我们直接接触到开放标准下的先进测控技术，并融入到这种技术标准之中，标准化、开放化将减少新技术的重新开发，节省重复开发成本，因此，推进开放性测控技术的应用有着十分重要的意义。当前，我国正处于产业结构迅速转变的阶段，测控技术的开放化和标准化趋势给了国内测控行业一个极好发展机遇，为此，我们要清晰的看到这一点，把握现代测控技术走向开放化、标准化的趋势，推动我国现代测控技术的创新与发展。
其次，随着科学技术的不断创新与网络技术的进步，现代测控技术正朝着网络化的方向迈进。随着现场总线的迅猛发展与Jini软件技术的问世，现代测控系统不仅将现场的智能仪表和装置作为节点，通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统，而且可使联网的任何仪器设备实现其自身功能的同时，还能为其他仪器设备加以利用。网络技术进步并全面介入，实现了微机化仪器的联网，高档测量仪器设备以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共享，远程数据采集与测控，远程设备故障诊断，各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对，水、电等费用等的自动抄表等，具体到计量测试、测控技术及仪器仪表各领域，从而使得测控网络的功能显著增强，应用领域及范围明显扩大，测控系统的功能远远大于系统中各独立个体功能的总和。
4 现代测控技术的应用
21世纪以来，随着经济的全球化，测控技术的迅猛发展为军事国防、电子制造、自动化等行业的高速发展起到积极的推动作用，加快了社会技术进步和产业升级，越来越多的测控技术广泛应用于国民经济建设的宇航、电信、农业、石油、化工等领域。
4.1 现代测控技术在航天、农业等领域的应用现代测控技术在航天领域的应用主要表现在：跟踪测量航天器，获取其运动参数和内部的各种物理、宇航员生理等一些重要数据，并且监视航天器的飞行和内部工作状态，为指挥中心对航天飞行目标指挥、控制提供数据信息，通过对实测数据的处理、分析，为评价航天器的技术性能和改进设计提供依据。
在农业领域的应用集中在粮食存储过程中，如果测得粮食温度超过预置，报警数值主机就会发出指令，接通通风机控制电路，对粮仓进行通风。此外，在蚕种催青过程中，现代测控技术用来控制蚕种催青时的温、湿度，通过把采集到得温、湿度数据传入微机处理系统，即可根据实际需要在控制台屏幕上设定温、湿度数据，如果数据达到设定值时系统会自动断开电源，进入维护期。
4.2 新型传感器技术的应用
作为当今世界发展最迅速的高新技术之一，新型传感器已经融入了计算机技术、智能技术和网络技术等新技术，其结构更加完善，功能更加强大，广泛应用于社会生活工作的各个方面。智能化传感器主要应用于：火车机车的状态监测、心内压监控系统等；微型化气体传感器主要应用于化工、交通、国防、医学、机器人、防伪等领域；数字化传感器应用于：测量环境温度、银行监控、图像传感器等；集成化传感器主要用于视觉测量、压力测量、温度测量；新型网络化传感器则大量应用在国防、农业、医疗、工业、军事、抢险救灾、环境监测、城市管理等领域。
4.3 远程测控技术的应用
为了适应现代科学技术的发展，现代测控技术还可以进行远程测控，远程测控技术常见的有：专线远程测控术、电话网远程测控技术和无线通信等远程测控技术。远程测控技术主要应用于：在核电站和电网检测的远程监控、石油输送管道的远程监控、机器人的远程监控等。现代测控技术还可以对设备进行故障诊断，水、电、燃气以及热能等的自动抄表远程测控，与此同时，对于地理环境复杂的地区以及用户密度不高、不易布线、距离较远的情况，等等，都可以通过无线通信网络信息技术进行远程测控。
5 结语
随着现代科学技术的发展，测控技术正朝着系统化、智能化、标准化及系统功能的一体化的趋势迈进，社会经济各领域开始广泛采用以信息的获取与应用为中心的方式，实现仪器仪表、工业生产的全过程自动化控制，使之为人们工作生活做出更多的贡献。与此同时，计算机控制技术、数据处理技术、信号传感技术等先进技术的飞速发展，也在促使现代测控技术发生深刻的变化，更加开放化、标准化、全球化，有力地推动了现代技术水平的提高。所以，现代测控技术的迅猛发展，越来越多的创新、高科技测控自动化的成果的应用，为产业的升级和整个社会技术的进步起到了巨大的推动与提升作用，具有潜在的实用价值和重要的科研价值。
参考文献
[1] 刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息，2012（12）：
120-121
计算机测控技术及应用范文5
关键词：变配电;计算机管理监控;自动化系统
Abstract: This paper briefly describes the substation computer management and monitoring automation system application.
Key words: substation; computer monitoring; automation system
中图分类号：X924.3文献标识码：A 文章编号
一 .绪论
1.1系统简介
电力系统的发展向电力系统调度提出了更高的要求，同时对电能质量、供电可靠性和运行经济性的要求也越来越高。随着计算机技术和通讯技术的高速发展，计算机综合自动化在电力系统得到广泛的应用。
本设计共设10KV中心变配电所一座，为10KV双电源供电，两路电源分别从上级110KV区域变配电站Ⅰ、Ⅱ段母线通过架空线的方式引至厂区周界后通过电缆引入10KV进线柜，10KV母线按单母线分段接线方式运行。本次工程实施的10KV开闭所两段母线共设主变出线6回路（变压器为10/0.4KV干式有载调压变压器）：其中2台2000KVA变压器供1#车间400V低压配电室；2台2000KVA变压器供2#车间400V低压配电室；2台2000KVA变压器供3#车间400V低压配电室。
变配电计算机管理监控自动化系统采用分层分布布置方式，为集中与分散相结合的系统结构。系统由三层构成，分别为：现场间隔控制层（10KV及400V配电室子站）、前端从站通信层、计算机监控主站层。系统三层之间，相对独立，计算机监控主站层和前端从站层全部故障时不影响现场间隔层测控保护装置及智能配电装置等智能设备的正常运行。
1.2使用环境
1、环境温度：
最高气温+39℃
最低气温-21.7℃
年平均气温：9.1℃
2、相对湿度：50～70%
3、海拔高度：1526.6 m～1257.8m
4、地震条件：（麦卡里）8度
5、交流电源：220V，50Hz1Ph+N，380V，50Hz3Ph+N，具有单独接地网。
6、交流工频电源：10KV, 50Hz3Ph 二次侧电流 5A，二次侧电压 100V
7、直流电源：DC 220V
1.3 运行方式
本系统采用单母线分段运行，两段母线互为备用，当其中一段进线无压无流，另一段母线正常时，断开故障进线开关，合上母联开关。进线母线侧故障保护正确动作，闭锁备自投。
二．变配电计算管理监控系统结构、布线说明
2.1、变配电计算机管理监控系统结构说明
2.1.1现场间隔控制层测控保护、智能配电系统
现场间隔层由10KV和400V两层构成，10KV测控保护层主要采用德国西门子公司SIPROTEC 4系列微机测控保护综合单元，分散安装在10KV开关柜上，400V配电层采用法国溯高美公司DIRIS AP智能配电测量仪表，分散安装在400V开关柜上，PLC S7-400子站及网络通信设备按照配电室的分布分散组屏安装在低压配电室内，完成400V配电室模拟量数据处理、信息量采集、控制量输出及网络通信；现场间隔层测控保护装置通过Profibus DP通信接口连接到Profibus现场总线，通讯介质采用屏蔽双绞线，形成分散分布式现场总线结构，Profibus现场总线和PLC S7-400子站与前端从站通信层相互通信，构成变配电综合自动化系统，实现综合自动化功能。
2.1.2前端从站层通信系统
前端从站通信层采用1套德国西门子工控PLC S7-400 （Profibus DP接口及以太网接口），应用自动控制技术、数字信号处理技术和数字信息通信技术，和Profibus现场总线及400V配电室安置的PLC S7-400子站通信，完成变配电现场间隔层智能配电仪表、测控保护单元的控制、远动、通讯、信息处理、信息上传等功能，是整个通信系统的核心，前端从站通信层设备及网络通信设备组屏安装在直流屏室内。前端从站通信层通过Profibus现场总线和各个配电室PLC S7-400子站，进一步和现场间隔层装置相互通信，通讯介质采用双绞线(光纤)；前端从站通信层通过通信接口将信息送到计算机监控主站、能源中心、模拟控制屏等，同时进行通信及数据交换。
2.1.3计算机监控主站层
计算机监控主站层采用2台IBM计算机，基于windows NT/2000平台,应用丰富成熟的Win CC SCADA操作系统实现了变配电计算机管理监控功能，1台中压变电计算机管理监控主站与1台低压配电计算机监控主站互为热备用，与辅助办公设备一起安置在控制室内；通信网络采用高速以太局域网，传输速率为10Mbit/s，其拓扑结构采用总线型，预留接口可以与广域网连接。主站层与前端从站通信层及现场间隔层共同构成变配电计算机管理监控综合自动化系统。
2.1.4整个系统
三．变配电监控系统系统配置
3.1现场间隔层
3-1-110KV中压系统具体配置
3-1-2400V低压系统具体配置
3-1-2-1 车间配电室
DIRIS AP分散安装在400V低压柜面板上
3.3 前端从站通信层配置
3.4 计算机监控主站层具体配置
四．变配电监控系统说明
4.1 现场间隔层系统说明
现场间隔层10KV系统测控保护综合单元及其他智能设备接入前端通信层PLC S7-400DP主站中。
现场间隔层400V系统按照3个配电室分别配置1套PLC S7-400子站，组屏布置在每一个配电室，主要完成一下功能：
配电进线、消防进线、联络开关、馈线、电容器设备的遥信和遥控。
当1条进线故障或失电时，任意组合馈线切除。
确认系统减负荷后，配电联络开关备自投功能；
接入馈线配置的智能配电测量仪表，进行数据处理等。
与配电变压器通信，实现变压器有载调压。
与前端通信层PLC S7-400DP主站通信。
1)
备品
4.2 前端通信层系统说明
前端通信层配置1套PLC S7-400DP主站系统，主要完成一下功能：
与现场间隔层10KV系统测控保护综合单元及其他智能设备通信。
与现场间隔层400V系统PLC S7-400子站通信。
与直流屏系统通信。
与模拟控制屏系统通信。
与计算机主站层通信。
与动力能源中心通信。通过RS232(RS485)通信接口，或通过RS232(RS485)转以太网接口；负责提供使用系统的通信规约文本，配合动力能源中心集成商完成变配电计算机监控管理系统的数据传送。
与配电变压器通信，过温时通过7SJ622跳中压开关、通过PLC跳低压开关。
与火灾报警系统通信。
完成整个系统GPS统一对时。
4.3 计算机主站层系统说明
计算机主站层依靠IBM计算机，在Win2000/NT平台下，采用Win CC SCADA系统，主要完成一下功能：
控制及其操作
数据采集与处理
报警
事件记录
事件顺序记录和事故追忆
图形生成及显示
画面显示和打印
管理与维护功能
在线统计计算及制表
数据库的建立与维护
系统自诊断和自恢复
维护功能
参考文献：1 韩祯祥 电力系统自动控制，北京：水利电力出版社，1990
2 杨冠诚 电力系统自动装置原理（第2版）北京：水利电力出版社，1995
3 杨奇逊 变电站综合自动化技术发展趋势.电力系统自动化，1995（10）
4 诸伟楠、付斌杰变电站自动化工程图集 南京中德保护控制系统有限公司
中国电力出版社2003
计算机测控技术及应用范文6
[关键词] 测控技术；测控；应用；发展
中图分类号：TH7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）45-0376-01
1 现代测控技术的特点
1.1 网络化
Internet 为代表的计算机信息网络的快速发展和技术的逐渐完善，突破了地域和事件上的限制，使现代测控技术得到很大的进步。现代测控技术具有网络化的特点，测控技术与网络技术的结合，使组建网络化、分布式的测控系统变得十分方便快捷。随着现代网络信息技术的迅猛发展及许多相关技术的不断完善，网络信息系统的规模得到越来越快的壮大。现代测控技术的广泛应用，使得通信、国防、气象和航空航天等领域也得到广泛、有效的运用。
1.2 智能化
现代测控系统中所应用的设备都是智能化的，具有方便快捷、灵活、功能多样等特点，使得现代测控技术得到很大的提高。随着人工智能技术的不断引进和发展以及微电子技术的发展，智能化的仪器设备越来越高科化，其计算方法和计算能力都得到很大的加强和提高。
1.3 数字化
数字化的测控特点在现代测控技术中起着非常重要的作用。数字化在测控领域中的主要应用体现在多个方面：传感器的数字化控制，控制器到远程终端设备的数字化控制，信号处理、通信等过程的数字化控制等。
1.4 分布式化
现代测控技术设备可以分布设在多个地方，可以有效地检测出最符合和最需要仪器设备的地方。分布式化测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础的，采用将系统内所使用设备分布式地连接起来，组合成为最符合要求的分布式测控系统。在仪器设备生产过程的控制过程中，分布式的测控系统可以实现测量―控制―管理的全自动化，能够在很大程度上降低测控成本，提高测控效率。分布式测试系统有许多优点：安全可靠，某一部分出现故障不会影响其他部分系统的正常运作；可以不断开发增加新的功能模板或者是新的接口，加强系统功能；采用并行处理，运行速度相当快速；使用方式灵活，可以单模块系统，也可以多模块系统组网等等。
2 现代测控技术的发展
2.1 现代测控技术的现状
现代测控技术已经随着现代社会经济的发展和科学技术的进步在很多方面得到了广泛的应用，发展速度飞快，技术水平在逐步得到很大的提高。但是，在一定程度上也存在着一定的问题，我国的现代测控技术还没有达到高水平的阶段，与世界上一些发达国家相比，智能化、数字化、微型化等方面的产品还存在一定的差距。因此，我国必须借鉴和引进国外一些先进、高科技的技术水平设施和模式，积极开拓创新，减小与发达国家的差距，使我国的现代测控技术与国际接轨。
2.2 现代测控技术的发展趋势及前景
现代测控技术越来越面向网络化、全球化，世界各个国家级地区的联系将会越来越密切，发展越来越先进、科学。现代测控技术的发展是根据全球社会市场的实际情况不断创新与进步的，跟随时代的步伐，适应社会的发展，带动世界社会技术的发展进步，使全球的科研技术都得到一定的发展提高。随着各种产业的迅速发展，现代测控技术也获得了迅速的发展，纵观其发展史，走向标准化、开放化就是一个最为明显的前进趋势。在信息化快速进步的现代社会，现代测控技术的发展必将长远，发展前景必将十分的广阔。
2.3 现代测控技术的发展意义
现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱，是解放和发展生产力、增强产品市场竞争力的有力保障。现代测控技术与现代科技领域中取得的成果，尤其是在尖端技术领域中取得的重大成果是息息相关的。甚至可以说是，现代文明的科学技术如果没有现代测控技术支撑就不可能得到快速的发展和进步。现代测控技术在各个领域的各个方面都得到了很好的应用，为现代社会的快速进步起到了很大的推动作用，做出了巨大的贡献，是现代社会发展的一个鲜明的标志。
3 现代测控技术的应用
3.1 现代测控技术在航天、农业等领域的应用
现代测控技术对航天飞行目标进行测量和控制，其综合技术应用主要有：监视内部工作状态和飞行，对航天飞行目标进行指挥控制；对航天器进行跟踪测量，获取航天器的运动参数和宇航员生理以及内部的各方面物理等一些重要数据。现代测控技术在农业领域也有一定应用，如在粮食存储的过程中，如果测得粮食温度超过预置，报警数值主机就会发出指令，接通通风机控制电路，对粮仓进行通风。
3.2 新型传感器技术的应用
现代测控技术中的新兴传感器技术的应用，体现在社会工作生活的多个方面。智能化传感器主要应用于：火车机车的状态监测、心内压监控系统等；微型化气体传感器多应用于交通、医学、化工、机器人、国防、防伪等领域；数字化传感器在实际生产和生活中应用于：银行监控、测量环境温度、图像传感器等；集成化传感器主要用于温度测量、压力测量和视觉测量。新型网络化传感器在农业、工业、军事、国防、抢险救灾、医疗、城市管理、环境监测、反恐等许多领域得到大量应用，起到巨大的作用，为人们社会工作生活做出贡献，具有潜在的实用价值和重要的科研价值。
3.3 远程测控技术
现代测控技术还可以进行远程测控，远程测控技术常见的有：专线远程测控术、电话网远程测控技术和无线通信等远程测控技术。远程测控技术主要应用于：在核电站和电网检测的远程监控、石油输送管道的远程监控、机器人的远程监控等。现代测控技术可以对设备进行故障诊断，水、电、燃气以及热能等的自动抄表都可以通过网络信息技术的进步进行远程测控，全面的介入运行过程并发挥关键作用。
4 结语
现代测控技术是现代工业技术中的重要支柱，现代测控技术的迅猛发展可以为整个社会技术的进步和产业的升级起到改造和推动提升的巨大作用，越来越多的创新、高科技测控自动化的成果得到广泛应用。现代测控技术的未来发展将朝着标准化、智能化、系统化及系统功能的综合性等趋势发展，并更加标准化、开放化、
全球化，推动技术水平的提高。
参考文献：
[1] 况迎辉，祝学云，陈建元.现代测控技术创新实践平台建设的探索与实践实验[J].技术与管理，2014
[2] 李欣国.浅谈现代测控技术及其应用[J].中小企业管理与科技，2015
